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3. 简单的数值语言及其虚拟机/readme.md

@@ -58,244 +58,28 @@ output(sqrt(2), square(sqrt(2)))
 函数       ::= 标识符 左括号 (表达式 (逗号 表达式)*){0,1} 右括号
 ```
 
-没什么新东西, 学会了上一节的东西之后, 就是体力活了. 
+没什么新东西, 学会了上一节的东西之后, 就是体力活了. 唯一需要注意的是之前假设了标识符后面一点是左括号, 否则是语法错误, 现在不是了. 
 
-## 词法分析
+## 即时解释式虚拟机
 
-此处的「词」是一个泛指, 意为某些同类字的集合, 如「12334.235」是「数字和小数点」的集合是词, 「sin」是「字母」的集合是词, 「# 注释文本」也是词. 
-
-这里定义了一些词类型
-```
-.版本 2
-
-.常量 词类型枚举
-.常量 词类_数字, "1"
-.常量 词类_整数部分, "2"
-.常量 词类_小数部分, "3"
-.常量 词类_标识符, "4"
-.常量 词类_算符, "5"
-.常量 词类_括号, "6"
-.常量 词类_注释, "7"
-.常量 词类_逗号, "8"
-.常量 词类_空格, "9"
-.常量 词类型枚举数量, "9"
-
-```
-词类_整数部分和词类_小数部分是为了迁就小数匹配, 词法分析的时候是跳过这两个的. 
-词法分析的时候逻辑很简单, 伪代码大约是:
-```
-对于每一个词类
-    如果 是整数部分 或 小数部分
-        到循环尾
-    end
-
-    如果 正则匹配对当前剩余文本匹配成功
-        记录匹配结果和类型
-        文本游标往右走匹配结果那么长
-        跳出循环
-    end
-end
-```
-
-至于匹配, 是用正则表达式做的, 这一部分当然也能手写, 但是太无聊了, 手写留到下部一份词法分析吧, 那地方更有价值一些. 正则如下: 
-
-```
-.版本 2
-.支持库 RegEx
-
-' 可能带°的数字 (\d+)(\.\d+)*[°]{0,1}
-' 标识符 [a-zA-ZΑ-Ωα-ω_][a-zA-ZΑ-Ωα-ω0-9_]*
-' 算符 [\+\-\*\/\^]
-' 括号 [\(\)]
-' 注释 \#.+
-' 逗号 ,
-
-' 易语言的正则表达式没办法用\u, 也没办法写希腊字母, 也没办法写「°」, 因此去掉希腊字母和「°」, 加上空白, 合起来就是这样的
-.如果真 (正则.是否为空 ())
-    正则.创建 (“((\d+)(\.\d+)*)|([a-zA-Z_][a-zA-Z0-9_]*)|([\+\-\*\/\^])|([\(\)])|(\#.+)|([,])|[ ]+$”, )
-
-' ________________m1______________ -> 数字
-' ____________ m2___m3____________ -> 数字的整数和小数部分
-' __________________________________________m4___________ -> 标识符 包含英文字母和希腊字母 只能以字母或下划线开头, 之后可以是数字或字母下划线
-' _______________________________________________________________m5______ -> 算符, +-*/^
-' __________________________________________________________________________m6___ -> 括号
-' _________________________________________________________________________________m7___ -> 注释
-' _______________________________________________________________________________________m8___ -> 逗号
-```
-
-这样一趟后就得到了这样的结果
-
-```
-> 词法分析 sin(x) + cos(pi * y) - ln(x) * 123.456 # 注释
-用时 0ms
-当前类型: 4, 内容: sin
-当前类型: 6, 内容: (
-当前类型: 4, 内容: x
-当前类型: 6, 内容: )
-当前类型: 5, 内容: +
-当前类型: 4, 内容: cos
-当前类型: 6, 内容: (
-当前类型: 4, 内容: pi
-当前类型: 5, 内容: *
-当前类型: 4, 内容: y
-当前类型: 6, 内容: )
-当前类型: 5, 内容: -
-当前类型: 4, 内容: ln
-当前类型: 6, 内容: (
-当前类型: 4, 内容: x
-当前类型: 6, 内容: )
-当前类型: 5, 内容: *
-当前类型: 1, 内容: 123.456
-当前类型: 7, 内容: # 注释
-----
-> 
-```
-
-
-## 语法树设计
-
-语法树通常没有定型, 需因地制宜设计. 数学表达式通常可以视为一个纯的无求值顺序问题的语言. 可以做如下规约:
-```
-0 ± x -> ±(0, x)
-x ± 0 -> ±(x, 0)
-a + b -> +(a, b)
-12345 -> +(12345, 0)
-```
-这样的话所有的计算表达式都可以写作 函(函甲, 函乙, 函丙, 函丁...)
-> 函: 指函数
-
-那么语法树的每一个节点应当包含如下信息
-
-- 原始文本, debug用
-- 函数名
-- 参数数组, 类型为节点
-- 父节点, 类型为节点
-
-但是很遗憾, 这样的代码会报递归定义错误, 我又没找到怎么把一个指针重新解释成某个自定义类型<sup>等我开始扩展易语言语法的时候首先要处理这个事情</sup>, 那只能自己申请内存管理数据了, 按C的写法数据结构定义如下: 
-
-```C
-{
-    char     函数名[40],  // 定长40, 再长不支持了
-    int32_t  参数量,      // 
-    int32_t  参数数组容量, // 参数数组指针后有多大容量, 按照每次*2扩充
-    uint64_t *参数数组指针, // 按长整数, 未来迁移到x64时兼容
-    uint64_t *父节点指针, // 该节点的父节点
-}
-// 此结构单个长度为 40+4+4+8+8 = 64 字节
-```
-内存结构如图: ![内存结构图](./static/memory-struct.png)
-
-> 这部分大概花了我三四个小时去写和 debug, 跟写汇编有一拼了. 终于可以开始写递归下降器了. 
-
-## 递归下降
-我不觉得我谈论递归下降能比网上的其他教程更好, 随便找了两个参考链接. 
-
-额外阅读:
-- 递归下降器 
-- - https://zhuanlan.zhihu.com/p/31271879
-- - https://zh.wikipedia.org/wiki/%E9%80%92%E5%BD%92%E4%B8%8B%E9%99%8D%E8%A7%A3%E6%9E%90%E5%99%A8
-
-接下来将假设你有基础的相关知识了. 考虑合规的表达式要么是 `f(args)` `x + y`, 要么是二者在括号内外通过算符连接, 因此给出如下定义
-
-```
-# 尖括号内是词类型, 大括号内是语法
-# * 与正则表达式内星号含义相同, 指匹配0或任意次 ((女装)*)
-# + 与正则表达式内星号含义相同, 指匹配至少1次
-# | 表 或. 
-
-表达式     ::= 加后表达式 (("+" | "-") 加后表达式)*
-加后表达式  ::= 因子 (("*" | "/") 因子)*
-因子       ::= 左括号 表达式 右括号 | 函数 | 数字
-函数       ::= 标识符 左括号 (表达式 (逗号 表达式)*){0,1} 右括号
-
-```
-光写出来构造还是蛮简洁的, 匹配表达式时可以沿着`表达式->加后表达式->因子->函数->表达式`走, 这就是递归下降里的递归含义, 而下降则是指自顶向下慢慢解析. 如果你足够敏锐, 一定能意识到这个流程可能出现无限循环, 这就是左递归问题, 好在上面所提到的数学表达式是LL(1)文法(从左往右每次多看1个词就可以确定究竟是什么), 脑子不糊涂一般不会写出来无限循环. 对于更复杂的情况, 可以上LL(k)解析器, 尽量多看几个. 不过还有一些其他处理方法, 后面再提. 
-
-### 加减乘除分析
-
-将 git 历史切换到 `8259cc94337f4409d6a6fe6e4d17eedcd7685fc4 完成加减的词法分析`, 可以看到我当时的中间过程, 至此程序可以使用递归下降方法来区分加减乘除的优先级, 而不需要像第一节一样手动给出一个表来指定优先级
-
-```
-> 语法分析 1*2*3-4*5*6-7*8/9+10*11*12
-用时 0ms
-根 | 基地址: 7f5250 | 参数数量: 1 | 参数容量: 8 | 参数数组地址: 7f3af0
-  + | 基地址: 7f7e88 | 参数数量: 2 | 参数容量: 8 | 参数数组地址: 7f85c0
-    - | 基地址: 7f76f8 | 参数数量: 2 | 参数容量: 8 | 参数数组地址: 7f7ee0
-      - | 基地址: 7f6f68 | 参数数量: 2 | 参数容量: 8 | 参数数组地址: 7f7750
-        * | 基地址: 7f6ca8 | 参数数量: 2 | 参数容量: 8 | 参数数组地址: 7f6e60
-          * | 基地址: 7f6a98 | 参数数量: 2 | 参数容量: 8 | 参数数组地址: 7f6d00
-            1 | 基地址: 7f6938 | 参数数量: 0 | 参数容量: 8 | 参数数组地址: 7f6990
-            2 | 基地址: 7f6b48 | 参数数量: 0 | 参数容量: 8 | 参数数组地址: 7f6ba0
-          3 | 基地址: 7f6d58 | 参数数量: 0 | 参数容量: 8 | 参数数组地址: 7f6db0
-        * | 基地址: 7f7438 | 参数数量: 2 | 参数容量: 8 | 参数数组地址: 7f75f0
-          * | 基地址: 7f7228 | 参数数量: 2 | 参数容量: 8 | 参数数组地址: 7f7490
-            4 | 基地址: 7f70c8 | 参数数量: 0 | 参数容量: 8 | 参数数组地址: 7f7120
-            5 | 基地址: 7f72d8 | 参数数量: 0 | 参数容量: 8 | 参数数组地址: 7f7330
-          6 | 基地址: 7f74e8 | 参数数量: 0 | 参数容量: 8 | 参数数组地址: 7f7540
-      / | 基地址: 7f7bc8 | 参数数量: 2 | 参数容量: 8 | 参数数组地址: 7f7d80
-        * | 基地址: 7f79b8 | 参数数量: 2 | 参数容量: 8 | 参数数组地址: 7f7c20
-          7 | 基地址: 7f7858 | 参数数量: 0 | 参数容量: 8 | 参数数组地址: 7f78b0
-          8 | 基地址: 7f7a68 | 参数数量: 0 | 参数容量: 8 | 参数数组地址: 7f7ac0
-        9 | 基地址: 7f7c78 | 参数数量: 0 | 参数容量: 8 | 参数数组地址: 7f7cd0
-    * | 基地址: 7f8358 | 参数数量: 2 | 参数容量: 8 | 参数数组地址: 7f8510
-      * | 基地址: 7f8148 | 参数数量: 2 | 参数容量: 8 | 参数数组地址: 7f83b0
-        10 | 基地址: 7f7fe8 | 参数数量: 0 | 参数容量: 8 | 参数数组地址: 7f8040
-        11 | 基地址: 7f81f8 | 参数数量: 0 | 参数容量: 8 | 参数数组地址: 7f8250
-      12 | 基地址: 7f8408 | 参数数量: 0 | 参数容量: 8 | 参数数组地址: 7f8460
-> 
-```
-
-这个输出的阅读方式为: 找到两个相邻的叶结点, 其共同父节点即算符, 如此组成的新节点可以与其相邻节点加上父节点组合. 有没有一点正经语言的感觉了? 
-
-### 括号处理
-
-将 git 历史切换到 `55e0ea657e8b5f789574a1888415477901b32fdd 添加括号处理`, 可以发现只写了寥寥几新行, 就完成了括号的处理, 而且非常符合直觉. 
-
-### 递归下降器完结
-
-```
-> 语法分析 1 -( sin(2222, 4444, tan(5555) + arctan(6666)) - cos(3333) )* 4
-
-用时 1ms
-根 | 基地址: 62bf68 | 参数数量: 1 | 参数容量: 8 | 参数数组地址: 62c548
-  - | 基地址: 62d880 | 参数数量: 2 | 参数容量: 8 | 参数数组地址: 632e28
-    1 | 基地址: 62c480 | 参数数量: 0 | 参数容量: 8 | 参数数组地址: 62cf98
-    * | 基地址: 632bc0 | 参数数量: 2 | 参数容量: 8 | 参数数组地址: 632d78
-      括号 | 基地址: 62c3e8 | 参数数量: 1 | 参数容量: 8 | 参数数组地址: 632b68
-        - | 基地址: 6308d0 | 参数数量: 2 | 参数容量: 8 | 参数数组地址: 632ab8
-          sin | 基地址: 630ae0 | 参数数量: 3 | 参数容量: 8 | 参数数组地址: 630b38
-            2222 | 基地址: 630f90 | 参数数量: 0 | 参数容量: 8 | 参数数组地址: 630fe8
-            4444 | 基地址: 631320 | 参数数量: 0 | 参数容量: 8 | 参数数组地址: 631378
-            + | 基地址: 631610 | 参数数量: 2 | 参数容量: 8 | 参数数组地址: 631dd8
-              tan | 基地址: 631770 | 参数数量: 1 | 参数容量: 8 | 参数数组地址: 6317c8
-                5555 | 基地址: 631c20 | 参数数量: 0 | 参数容量: 8 | 参数数组地址: 631c78
-              arctan | 基地址: 631f30 | 参数数量: 1 | 参数容量: 8 | 参数数组地址: 631f88
-                6666 | 基地址: 6323e0 | 参数数量: 0 | 参数容量: 8 | 参数数组地址: 632438
-          cos | 基地址: 632540 | 参数数量: 1 | 参数容量: 8 | 参数数组地址: 632598
-            3333 | 基地址: 632900 | 参数数量: 0 | 参数容量: 8 | 参数数组地址: 632958
-      4 | 基地址: 632c70 | 参数数量: 0 | 参数容量: 8 | 参数数组地址: 632cc8
-
-```
 
 ## 鸣谢
 
 感谢 e2txt 工具, 使得我可以按纯文本保存代码, 添入版本控制
 
-## 其他
+## 其他闲聊
 
 目前仍然没有合适的语法错误提示, 错了程序就挂掉, 以及保持了一个编译器界经典的操作, 内存只申请不释放, 等程序跑完一下子丢给操作系统处理, 很多编译原理书里都是这样做的! 
 
-### 额外阅读
-- 正则表达式 
-- - https://regex101.com/ 
-- - https://www.runoob.com/regexp/regexp-syntax.html
-
+上节写的「在JavaScript里实现的同样功能的解析器和虚拟机」先叉掉
 
+上面的语言非常函数式, 以及同样有对应的几乎一比一等价的 C++ 模板表示, 当然现在有更简化的 constexpr 了, 这种奇技淫巧能用的地方减少了很多, 以前用起来模板元, 起手一个递归式2333. 
 ## 下节预告
 
-- 使用易语言实现的计算器的虚拟机
-- 在JavaScript里实现的同样功能的解析器和虚拟机
+- 基于栈或者基于寄存器的虚拟机
+- 虚拟栈或者虚拟寄存器的监视器
 
-本节代码仍然使用纯的易语言做文本分析, 但是如果你详细读了这份代码, 会发现大量逻辑上的重复, 之后我将使用 JavaScript 的 [peggyjs](https://peggyjs.org/online) 库来重新做这件事, 同时, 如果你认真读了本节代码, 你也可以轻松读懂 peggyjs 的大部分东西. 为什么用 JavaScript 的库? 因为易语言没人做这种DSL. 另外就是 JavaScript 的话可以放到浏览器上去分析易语言语法啦, 也就有机会运行到浏览器里去了. 那么我现在写的命令行上的分析程序也能上浏览器了. 
+### 可以从本节到达的其他方向
 
-> *不过严格来说, 正则表达式也是 DSL, 因此用了正则表达式就不算是纯易语言了.*
+- 将 AST 编译到 LLVM/CLI IR/WASM/binaryen IR, 不清楚未来会选哪个
+- 这一节我已经大量地在语法树上乱窜了, 并且在output时从树节点重新拼装了文本, 事实上这就是一个转换器了, 想想JavaScript混淆或者格式化, 都是基于这个原理完成的